Polypodiopsida junto con Marattiopsida y Ophioglossaceae forman el grupo polifilético "Pterophyta", helechos con megafilos conspicuos Según Christenhusz et al.
Debido a su característica morfología simplificada, que esconde los caracteres del grupo, estas familias no habían sido propuestas como hermanas antes, pero los análisis moleculares de ADN fueron rotundos al respecto.
Algunos caracteres morfológicos que permiten apreciar su monofilia son los gametófitos axiales y en principio subterráneos, y sus raíces sin pelos radicales o ausentes, asociadas con hongos (micorrícicas), entre otros caracteres.
Son hermanas de Polypodiidae, Marattiidae y Equisetidae, junto con todas ellas forman la división Monilophyta sensu Smith et al.
Hasta no hace muchos años Psilotum era considerado un "fósil viviente", verdadero exponente vivo de las primeras plantas vasculares como Rhynia.
En resumen, la clasificación sensu Engler es la siguiente: Los caracteres morfológicos que permiten visualizar su pertenencia al clado en ofioglosáceas y psilotáceas son: Ophioglossaceae tiene raíces simples, sin ramificación, sin pelos radicales, mientras que Psilotaceae directamente no tiene raíces; además los dos grupos tienen gametófitos axiales y en principio subterráneos, esporangios ubicados en la cara adaxial, y desarrollo del esporangio del tipo eusporangiado (grandes, con paredes con 2 células de espesor, con más de 1000 esporas por esporangio), entre otros caracteres.